日経サイエンス  2000年4月号

氷に閉ざされた地球

P. F. ホフマン D. P. シュラグ(ともにハーバード大学)

 今から6億年前に気候の大変動が起きた。原生代後期に起きた,この時の大変動は熱帯さえもが凍るほどの,とんでもない氷河期であった。当時の生物界は明らかな動物が登場する前だった。

 

 当時の地球を宇宙から眺めたら,全球真っ白に雪で覆われた地球が1000万年かそれ以上の間,宇宙空間をさまよう姿が見えただろう。ただし,地球の芯にあるどろどろに融けた高温の金属の核から地表へと放出される熱のため,海洋底までがすべて凍ることはなかったはずだ。しかし地表は-50℃にもなり,海面は1kmほどの厚さの氷に覆われた。いわゆる「全球凍結」だ。

 

 当時の生物のほとんどは死滅した。きしむ氷河とうなる海氷のかたわらでは,場所によっては火山が噴火して氷を溶かし,熱い頂上をむき出しにしていただろう。地球は,生命にとっては万事休すようなこの極低温の状態から二度と温暖にならないように思えた。だが,火山はマグマとともに二酸化炭素を大気に放出し続けて,ゆっくりとだが極寒の気候から脱出する準備をしていた。

 

 常識では信じられないかも知れないが,7億5000万年から5億8000万年前の間に極端な寒冷化と温暖化が繰り返し4回も立て続けに起きたことを示す明確な証拠を私たちは発見した。今まで科学者は,地球の気候にはそこまでの激しい変化はなかったと思い込んでいた。しかし,地球の双子星である金星ではそのような激しい気候変動があったことが広く受け入れられている(M. A. ブロック/D. H. グリンスプーン「金星を襲った気候激変」日経サイエンス1999年6月号)。 

著者

Paul F. Hoffman / Daniel P. Schrag

両名ともハーバード大学。全球凍結仮説を発展させるためにさらに緻密で巧妙なモデルを提案。ホフマンは野外地質学者で初期地球の歴史を解明するため古い地質時代の岩石の研究をしてきた。彼はナミビア北西部の一連の調査で原生代後期の全球凍結事変の証拠を明らかにした。 シュラッグは海洋地球化学者で,珊瑚礁や深海堆積物や炭酸塩岩の化学的同位体変動を使って,数ヶ月から数百万年のタイムスケールの気候変動の研究をしている。共同でナミビアの地質学的,地球化学的証拠を解釈して,全球凍結とその余波の関係を究明した。

原題名

Snowball Earth(SCIENTIFIC AMERICAN January 2000)